Автореферат (1091804), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Обработка результатов методами хемометрики. В IV главеописаны основные подходы, использованные при обработке полученныхрезультатов методами хемометрики для выявления индикаторных примесей,отражающих изменение осушающей способности рабочих растворов абсорбента.Также описан принцип построения дискриминационной модели, позволяющейоцениватьосушающуюспособностьрабочихрастворовабсорбентапосодержанию в них индикаторных соединений. При обработке аналитическихданныхиспользовалитакиепрограммы,какStatistica,ProGenesis,Lab Solutions Profiler и другие пакеты статистической обработки данных.Установлено, что из всех обнаруженных примесей (в число которых входят13 неорганических элементов, около 80 летучих органических соединений иоколо 400 нелетучих органических соединений) только содержание 52-хполициклических ненасыщенных соединений, обнаруженных методом ВЭЖХ –МС/МС ВР, статистически достоверно отличается в образцах абсорбента,обеспечивавших и не обеспечивавших должную степень осушки природного газа.Содержание выявленных соединений во всех образцах абсорбента, необеспечивающих должную степень осушки ПГ, существенно ниже, чем вобразцах абсорбента, обеспечивающих должную степень осушки сырья,рисунок 5 Б.

Содержание остальных примесей (неорганические элементы, летучиеорганические соединения и алифатические примеси) во всех сравниваемыхобразцах абсорбента находится на соизмеримом уровне, рисунок 5 А.15Рисунок 5 – Сравнение содержания примесей в образцах абсорбента обучающегонабора, изъятых на Ямбургском месторождении.А – Отсутствие различия содержания неорганических элементов, летучихорганических соединений и алифатических примесей в образцах абсорбента,обеспечивающих и не обеспечивающих должную степень осушки сырья;Б – Чёткое различие содержания полициклических ненасыщенных соединений вобразцах абсорбента, обеспечивающих и не обеспечивающих должную степеньосушки сырья.Содержание полициклических ненасыщенных соединений положили воснову дискриминационной модели для классификации рабочих образцовабсорбента по их осушающей способности.

Это позволило достоверно разделитьобразцы абсорбента, обеспечивавшие должную степень осушки сырья, отобразцов, не обеспечивавших должную степень осушки ПГ, рисунок 6 (Б - Г).Подобной дифференциации между образцами абсорбента по содержаниюостальных примесей не наблюдалось, рисунок 6 А.16Рисунок 6 – Сравнение образцов абсорбента, обеспечивавших и необеспечивавших должную степень осушки сырья;А – Отсутствие дифференциации между образцами абсорбента по содержаниюнеорганических элементов, летучих органических соединений и алифатическихпримесей;Б, В, Г – Чёткая дифференциации между образцами абсорбента, , по содержаниюполициклических ненасыщенных соединений:1, 3, 5 – образцы абсорбента, обеспечивавшие должную степень осушки ПГ;2, 4, 6 – образцы абсорбента, не обеспечивавшие должную степень осушки ПГ.17Основываясьнаполученныхрезультатахклассификацииобразцовабсорбента, установлено, что полициклические ненасыщенные примеси являютсяиндикаторными соединениями, так как по их содержанию наблюдаетсявоспроизводимаядифференциациямеждуобразцамиабсорбента,обеспечивавшими и не обеспечивавшими должную степень осушки сырья,независимо от места отбора рабочих растворов.

Таким образом, для оценкиосушающей способности рабочих растворов триэтиленгликоля достаточноанализировать содержание только полициклических ненасыщенных соединений(индикаторных примесей) методом ВЭЖХ-МС с последующим построениемдискриминационной модели по их соедержанию.Для внедрения на производственных лабораториях УКПГ оптимизировалиразработанную методику ВЭЖХ-МС, необходимую для анализа индикаторныхсоединений, и скорректировали алгоритм построения дискриминационной моделидля классификации рабочих растворов абсорбента.Алгоритмоценкиосушающейспособностирабочихрастворовабсорбента, используемых на УКПГ. На рисунке 7 представлена схемаразработанного алгоритма для оценки осушающей способности триэтиленгликоляпри его использовании на УКПГ.Рисунок 7 – Схема алгоритма оценки осушающей способности рабочих растворовабсорбента.18Разработанный подход оценки качества ТЭГ апробировали на рабочихобразцах абсорбента, изъятых из различных установок осушки природого газа.Полученныйрезультатклассификациирастворовтриэтиленгликоляобуславливает приемлемость внедрения данного подхода в производственныхлабораториях на УКПГ.ЗаключениеС использованием разработанных аналитических методик установлено, чтов рабочих растворах триэтиленгликоля, отобранных из блоков регенерацииустановокосушкиприродногогаза,накапливаетсябольшоеколичествонеорганических элементов, летучих и нелетучих органических соединений.Содержание всех указанных примесей варьируется в широком концентрационномдиапазоне в течении всего рабочего цикла осушки ПГ.С использованием предложенных хемометрических алгоритмов обработкианалитических данных установлено, что из всего многообразия обнаруженныхпримесей образцы абсорбента, обеспечивающие и не обеспечивающие должнуюстепень осушки сырья, статистически достоверно отличаются друг от друга посодержанию только 52-х полициклических ненасыщенных соединений, внезависимости от места их отбора.

Полученный результат указывает на то, чтоповышенноесодержаниеполициклическихненасыщенныхсоединенийврастворах ТЭГ является достоверным признаком, а, возможно, и причинойвозникновения недостаточной степени осушки сырья абсорбционным способом.Это позволило сделать заключение о том, что полициклические ненасыщенныесоединения являются индикаторными примесями.Предложен и апробирован алгоритм оценки осушающей способностирабочих растворов абсорбента, основанный на определении методом ВЭЖХ-МСиндикаторных соединений с последующим построением дискриминационноймодели.

Предложенная модель позволяет достоверно классифицировать рабочиеобразцы абсорбента в зависимости от их осушающей способности.19Полученные результаты классификации тестовых образцов абсорбента,изъятыхизблоковрегенерацииустановокосушкиприродногогаза,расположенных на Ямбургском и Оренбургском месторождениях, позволилисделатьзаключениелабораторияхнаоцелесообразностивнедрениявразработанногоалгоритмаоценкиУКПГпроизводственныхосушающейспособности растворов ТЭГ.Применениеконтролеразработанногокачестваалгоритматриэтиленгликоля,целесообразнопоставляемогопринавходномУКПГ,припериодической оценке качества рабочих растворов абсорбента, а также послепроведения их дополнительной очистки. Данный алгоритм легко встраивается вприменяемыеавтоматизированныесистемыуправленияУКПГ.Егоиспользование позволит заблаговременно извлекать из УКПГ растворы ТЭГ снедостаточнойосушающейспособностью,чтоповыситэффективностьфункционирования установок осушки сырья, качество конечного продукта, атакже снизит риски образования гидратов и льда внутри транспортныхмагистралей.ВыводыПодобраны современные аналитические методы и разработаны методикианализа примесей, накапливающихся в рабочих растворах триэтиленгликоля приих эксплуатации на УКПГ;подобраныоптимальныехемометрическиеалгоритмыобработкианалитических данных, совместимые с используемыми методами анализа;с использованием разработанного комплекса аналитических методик ихемометрических методов обработки данных выявлены индикаторные примеси,указывающие на снижение осушающей способности рабочих растворов ТЭГ;впервые установлено, что полициклические ненасыщенные органическиесоединения оказывают отрицательное влияние на эффективность осушающихрастворов триэтиленгликоля;разработанамногомернаядискриминационнаямодельдляоценкиосушающей способности триэтиленгликоля по содержанию в них индикаторныхсоединений;20оценена возможность внедрения в аналитических лабораториях на УКПГразработанного алгоритма оценки осушающей способности рабочих растворовабсорбента.получен акт внедрения в Федеральном государственном унитарномпредприятии «НЦ «Сигнал» (ФГУП «НЦ «Сигнал») комплекса разработанныхметодик оценки качества осушающих растворов ТЭГ на УКПГ.Автор выражает искреннюю благодарность д.х.н.

Н.К. Зайцеву запредоставленный материал и консультации по теме диссертации; сотрудникамФГУП «НЦ «Сигнал» за помощь и содействие при написании работы.Основное содержание диссертацииизложено в следующих работах:Статьи1.Усачёв М.Н. Ефимова Ю.А. Мануйлова Т.В. Применение методовГХ – МС и ВЭЖХ - МС/МС для анализа примесей в триэтиленгликоле,накапливающихся в процессе осушки природного газа. // Тонкие химическиетехнологии, 2015.-№4, с.

64-69.2.Усачёв М.Н. Ефимова Ю.А. Зайцев Н.К. Определение неорганическихпримесей методом масс-спектрометрии высокого разрешения с индуктивносвязанной плазмой в образцах триэтиленгликоля после осушки природного газа. //НефтеГазоХимия, 2015. №4, с. 35 – 39.3.Усачёв М.Н. Ефимова Ю.А. Зайцев Н.К. Разработка моделиклассификатора для оценки качества гликолевых абсорбентов при осушкеприродного газа. // НефтеГазоХимия, 2016. №2, с. 53 – 58.4.Усачёв М.Н. Ефимова Ю.А. Зайцев Н.К. // Определение структурыпримесей в триэтиленгликоле методами ЯМР и ВЭЖХ – МС/МС высокогоразрешения.

// Тонкие химические технологии, 2016.-№4, с. 35-42..

Характеристики

Список файлов диссертации